KR20150014984A - Engine exhaust-gas purification device - Google Patents
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Abstract
저황 연료가 아니라 종래 연료를 사용한 경우라도, 선박측의 대응에 의해 배기 가스 규제의 달성을 가능하게 한 엔진 배기 가스 정화 장치를 제공한다. 메인 엔진 (10) 으로부터 배출되는 배기 가스 중의 대기 오염 물질을 저감 및 제거하는 엔진 배기 가스 정화 장치 (1) 가, 메인 엔진 (10) 의 배기 계통 (L1) 에 배치 형성되어 배기 가스의 전체량을 세정 처리하는 배기 가스 세정 장치 (40) 와, 그 배기 가스 세정 장치 (40) 의 하류로부터 재순환용 배기 가스로서 도입한 배기 가스의 일부를 메인 엔진 (10) 에 다시 급기시키는 배기 가스 재순환 장치 (60) 를 구비하고 있다.Provided is an engine exhaust gas purifying apparatus capable of achieving regulation of exhaust gas in response to a ship side even when a conventional fuel is used instead of a low sulfur fuel. An engine exhaust gas purifying apparatus 1 for reducing and removing atmospheric pollutants in the exhaust gas discharged from the main engine 10 is disposed in the exhaust system L1 of the main engine 10 to regulate the total amount of the exhaust gas An exhaust gas recycling apparatus 60 for exhausting a part of the exhaust gas introduced as recirculation exhaust gas from the downstream of the exhaust gas scrubber 40 to the main engine 10 again, .
Description
본 발명은, 예를 들어 선박용 주기관 (메인 엔진) 의 디젤 엔진 등에 적용되는 엔진 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an engine exhaust gas purifying apparatus applied to a diesel engine or the like of a main engine (main engine) for ships, for example.
선박용 주기관이 되는 디젤 엔진은, 선박에 적용되는 황산화물 (SOx) 이나 질소산화물 (NOx) 등에 관한 배기 가스 규제가 강화되는 상황에 있다. 이 때문에, 장래적으로는 연료 중의 황 (S) 분이 규제되게 된다.Diesel engines, which are main engines for ships, are in a situation where emissions regulations for sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx) applied to ships are tightened. For this reason, sulfur (S) in the fuel is regulated in the future.
그러나, 현 상황에서는 연료 메이커의 탈황 장치가 충분하지 않고, 따라서, 기준을 만족하는 연료의 생산 능력 부족이 예상되고 있다. 이 때문에, 기준을 만족하는 저황 연료가 부족하여, 연료 가격의 상승에 수반하는 선박 운행 비용의 상승이 염려된다. 또한, 황산화물의 규제에 대해서는, 연료측에서 황분을 저감시키는 대신에, 엔진 배기 가스 정화 장치 등을 사용하여 선박측에서 대응하는 것도 룰 상 가능하다.However, in the present situation, the desulfurization apparatus of the fuel maker is not sufficient, and therefore, the production capacity of the fuel satisfying the standard is expected to be insufficient. For this reason, low-sulfur fuel satisfying the standard is insufficient, and there is a fear of an increase in the shipping cost accompanying the rise of the fuel price. Regarding the regulation of sulfur oxides, instead of reducing the sulfur content on the fuel side, it is also possible to use an engine exhaust gas purifying device or the like on the ship side.
한편, 선박 주기관의 디젤 엔진에 있어서는, 배기 가스 중의 질소산화물을 저감시키는 기술로서, 연소 후의 배기 가스로부터 일부를 꺼내어 급기측으로 도입하고, 이 배기 가스를 다시 급기시키는 배기 가스 재순환 (EGR : Exhaust Gas Recirculation) 이 알려져 있다.On the other hand, in a diesel engine of a ship main engine, as a technique for reducing nitrogen oxides in the exhaust gas, there is a technique in which a part of the exhaust gas after combustion is introduced and introduced into the air supply side, and exhaust gas recirculation (EGR: Recirculation is known.
배기 가스 재순환 (이하, 「EGR」이라고 한다) 에 관한 종래 기술에는, 예를 들어 하기의 특허문헌 1 및 2 와 같이, 스크러버로 불리는 배기 가스 세정 장치를 구비한 것이 있다. 이들의 종래 기술에서는, 모두 EGR 에 사용하는 배기 가스의 일부가 스크러버를 통과하여 세정되고 있다.Background Art [0002] Conventional technologies related to exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as " EGR ") include, for example, an exhaust gas cleaning device called a scrubber, as in
[선행기술문헌][Prior Art Literature]
[특허문헌][Patent Literature]
(특허문헌 1) 일본 특허공보 제3304090호(Patent Document 1) Japanese Patent Publication No. 3304090
(특허문헌 2) 일본 공개특허공보 2002-332919호(Patent Document 2) Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-332919
상기 서술한 특허문헌에 기재된 종래 기술은, 모두 스크러버를 구비하고 있지만, 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 전체량을 처리하는 것이 아니라, EGR 용으로서 도입한 배기 가스의 일부를 처리하는 것이다. 이 때문에, 종래 기술의 구성에서는, EGR 에 의해 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 질소산화물을 저감시키는 것은 가능하지만, 배기 가스 중의 황산화물을 저감시킬 수는 없었다.The prior art described in the above-mentioned patent documents has a scrubber, but does not treat the entire amount of exhaust gas discharged from the diesel engine, but treats a part of the exhaust gas introduced for EGR. Therefore, in the configuration of the prior art, it is possible to reduce the nitrogen oxide of the exhaust gas discharged from the diesel engine by EGR, but it has not been possible to reduce the sulfur oxides in the exhaust gas.
즉, EGR 용 배기 가스를 세정 처리하는 종래의 스크러버는, 질소산화물의 배출량 저감에는 유효하지만, 황산화물의 배출량 저감에는 대응할 수 없고, 따라서, 연료측에서 황분을 저감시키는 대신에 선박측에서 대응하는 엔진 배기 가스 정화 장치로서 사용할 수 있는 것은 아니다.That is, although the conventional scrubber for cleaning the exhaust gas for EGR is effective for reducing the emission amount of nitrogen oxides, it can not cope with reduction of the emission amount of sulfur oxides. Therefore, instead of reducing the sulfur content on the fuel side, It can not be used as an engine exhaust gas purifying device.
이와 같은 배경으로부터, 선박용 주기관이 되는 디젤 엔진으로부터 배출되는 배기 가스 중의 황산화물 및 질소산화물의 양방을 저감시키고, 선박에 적용되는 배기 가스 규제에 대해, 연료측의 대응이 아니라, 선박측의 처리만으로 달성할 수 있도록 한 엔진 배기 가스 정화 장치의 개발이 요망된다.From such a background, it is possible to reduce both sulfur oxides and nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the diesel engine serving as the main engine for the ship, and to deal with exhaust gas regulations applied to the ship, It is desired to develop an engine exhaust gas purifying apparatus which can be achieved only by the use of the exhaust gas purifying apparatus.
본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 저황 연료가 아니라 종래 연료를 사용한 경우라도, 선박측의 대응에 의해 배기 가스 규제의 달성을 가능하게 한 엔진 배기 가스 정화 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an engine exhaust gas purification system capable of achieving exhaust gas regulation by a ship- And to provide a device.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 하기의 수단을 채용하였다.In order to solve the above problems, the present invention adopts the following means.
본 발명에 관련된 엔진 배기 가스 정화 장치는, 선박용 주기관으로부터 배출되는 배기 가스 중의 유해 물질을 저감 및 제거하는 엔진 배기 가스 정화 장치로서, 상기 선박용 주기관의 배기 계통에 배치 형성되어 상기 배기 가스의 전체량을 세정 처리하는 배기 가스 세정 장치와, 그 배기 가스 세정 장치의 하류로부터 재순환용 배기 가스로서 도입한 상기 배기 가스의 일부를 상기 선박용 주기관에 다시 급기시키는 배기 가스 재순환 장치를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.An engine exhaust gas purifying apparatus according to the present invention is an engine exhaust gas purifying apparatus for reducing and eliminating harmful substances in exhaust gas discharged from a main engine for a ship, the engine exhaust gas purifying apparatus comprising: And an exhaust gas recirculation device for supplying a part of the exhaust gas introduced as exhaust gas for recirculation from the downstream of the exhaust gas scrubber to the main engine for ship again .
이와 같은 엔진 배기 가스 정화 장치에 의하면, 선박용 주기관의 배기 계통에 배치 형성되어 배기 가스의 전체량을 세정 처리하는 배기 가스 세정 장치와, 배기 가스 세정 장치의 하류로부터 재순환용 배기 가스로서 도입한 배기 가스의 일부를 선박용 주기관에 다시 급기시키는 배기 가스 재순환 장치를 구비하고 있기 때문에, 배기 가스 중의 황산화물은, 배기 가스 세정 장치를 통과함으로써 세정액에 용해되어 제거/저감되고, 배기 가스 중의 질소산화물은, 배기 가스 재순환 장치가 급기 중의 산소 농도를 저하시킴으로써, 엔진 내에서의 생성이 억제되어 저감된다.According to such an engine exhaust gas purifying apparatus, there is provided an exhaust gas purifying apparatus which is disposed in an exhaust system of a main engine for a ship and cleans the entire amount of the exhaust gas, and an exhaust gas purifier which is introduced from the downstream side of the exhaust gas purifier as a recirculating exhaust gas The sulfur oxides in the exhaust gas are dissolved and removed in the cleaning liquid by passing through the exhaust gas cleaning device and the nitrogen oxides in the exhaust gas are removed from the exhaust gas by the exhaust gas recirculation device , The exhaust gas recirculation device reduces the oxygen concentration in the air supply so that generation in the engine is suppressed and reduced.
또, 배기 가스 중의 매진 (煤塵) 에 대해서도, 배기 가스의 전체량이 배기 가스 세정 장치를 통과하여 세정 처리되기 때문에, 황산화물과 함께 제거된다.Also, with respect to soot in the exhaust gas, since the entire amount of the exhaust gas passes through the exhaust gas scrubber and is subjected to the cleaning treatment, it is removed together with the sulfur oxide.
상기의 발명에 있어서는, 상기 선박용 주기관이 배기 터빈 과급기를 구비하고, 또한, 상기 배기 가스 재순환 장치가 상기 재순환용 배기 가스의 도입량을 조정하는 유량 제어 밸브 및 상기 재순환용 배기 가스를 냉각시키는 재순환용 열교환기를 구비함과 함께, 상기 재순환용 배기 가스가, 상기 배기 터빈 과급기의 압축기부에 공급되어 새로운 공기와 함께 압축되는 것이 바람직하다. 이로써, 유량 제어 밸브로 조정하는 재순환용 배기 가스는, 배기 가스 세정 장치를 통과하여 온도 저하된 것이 되기 때문에, 저온 사양의 유량 제어 밸브를 사용할 수 있다.In the above invention, it is preferable that the marine main engine includes an exhaust turbine supercharger, and the exhaust gas recirculation device is provided with a flow control valve for regulating the amount of introduction of the recirculating exhaust gas and a recirculating exhaust gas recirculating device It is preferable that the recirculating exhaust gas is supplied to the compressor portion of the exhaust turbine turbocharger and is compressed together with fresh air. As a result, the exhaust gas for recirculation to be regulated by the flow rate control valve is passed through the exhaust gas scrubber to lower the temperature, so that the flow rate control valve of the low temperature specification can be used.
이 경우, 상기 배기 가스 재순환 장치는, 필요에 따라 상기 재순환 배기 가스를 승압시키는 송풍부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 재순환용 배기 가스를 배기 터빈 과급기의 압축기부에 공급할 때의 압력 손실이 커지는 배치의 엔진 배기 가스 정화 장치에 있어서도, 송풍부에 의한 적절한 승압이 가능해진다. 이로써, 재순환용 배기 가스는, 재순환용 열교환기를 통과해 압축기부까지 확실하게 공급된다.In this case, it is preferable that the exhaust gas recirculation device includes an air blowing part for increasing the recirculated exhaust gas as necessary. That is, even in an engine exhaust gas purifying apparatus in which the pressure loss is large when the exhaust gas for recirculation is supplied to the compressor section of the exhaust turbine turbocharger, the boosting by the blowing section is possible. Thereby, the exhaust gas for recirculation is reliably supplied to the compressor portion through the recirculating heat exchanger.
상기의 발명에 있어서는, 상기 선박용 주기관이 배기 터빈 과급기를 구비하고, 또한, 상기 배기 가스 재순환 장치가 상기 재순환용 배기 가스의 도입량을 조정하는 유량 제어 밸브 및 상기 재순환용 배기 가스를 승압시키는 송풍부를 구비함과 함께, 상기 재순환용 배기 가스가, 상기 배기 터빈 과급기의 압축기부와 급기를 냉각시키는 공기 냉각기 사이에 공급되는 것이 바람직하다. 이로써, 유량 제어 밸브로 조정하는 재순환용 배기 가스는, 배기 가스 세정 장치를 통과하여 온도 저하된 것이 되기 때문에, 저온 사양의 유량 제어 밸브를 사용할 수 있다. 또한, 재순환용 배기 가스가 배기 터빈 과급기의 압축기부와 급기를 냉각시키는 공기 냉각기 사이에 공급되기 때문에, 재순환용 배기 가스를 냉각시키는 재순환용 열교환기는 불필요해진다.In the above invention, the marine main engine is provided with an exhaust turbine supercharger, the exhaust gas recirculation device further includes a flow control valve for regulating the introduction amount of the recirculated exhaust gas and a blower for increasing the recirculation exhaust gas And the recirculating exhaust gas is supplied between an air cooler for cooling the air supply unit and a compressor unit of the exhaust turbine turbocharger. As a result, the exhaust gas for recirculation to be regulated by the flow rate control valve is passed through the exhaust gas scrubber to lower the temperature, so that the flow rate control valve of the low temperature specification can be used. In addition, since the recirculating exhaust gas is supplied between the compressor portion of the exhaust turbine turbocharger and the air cooler that cools the air supply, a recirculating heat exchanger for cooling the recirculating exhaust gas becomes unnecessary.
상기 서술한 본 발명의 엔진 배기 가스 정화 장치에 의하면, 선박용 주기관으로부터 배출되는 배기 가스 중의 황산화물 및 질소산화물을 제거/저감시킬 수 있기 때문에, 황분이 많은 종래 연료를 사용해도, 선박에 적용되는 배기 가스 규제의 강화에 대응할 수 있다. 따라서, 저렴한 종래 연료를 사용하여 운행 비용을 저감시킬 수 있음과 함께, 규제 해역 및 그 이외의 해역에 있어서, 연료나 장치의 전환이 불필요해진다.According to the engine exhaust gas purifying apparatus of the present invention described above, the sulfur oxides and the nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the main engine for ship can be removed / reduced, so that even when conventional fuels containing a large amount of sulfur are used, It is possible to cope with enhancement of exhaust gas regulation. Therefore, it is possible to reduce the operating cost by using the inexpensive conventional fuel, and it becomes unnecessary to switch the fuel or the apparatus in the regulated sea area and other sea areas.
도 1 은, 본 발명에 관련된 엔진 배기 가스 정화 장치의 일 실시형태로서, 주로 선박 주기관이 되는 메인 엔진의 흡배기 계통에 삽입된 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는 도 1 에 나타낸 엔진 배기 가스 정화 장치의 제 1 변형예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3 은 본 발명에 관련된 엔진 배기 가스 정화 장치의 다른 실시형태로서, 주로 선박 주기관이 되는 메인 엔진의 흡배기 계통에 삽입된 개략 구성을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing an outline structure of an engine exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, which is inserted into an intake and exhaust system of a main engine, which is mainly a main engine of a ship; FIG.
Fig. 2 is a schematic structural view showing a first modified example of the engine exhaust gas purifying apparatus shown in Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a view showing a schematic configuration in which the engine exhaust gas purifying apparatus according to the present invention is inserted into an intake and exhaust system of a main engine, which is mainly a main engine of a ship.
이하, 본 발명에 관련된 엔진 배기 가스 정화 장치의 일 실시형태에 대해, 도 1 을 참조하여 설명한다. 또한, 도 1 에 나타내는 엔진 배기 가스 정화 장치의 개략 구성도는, 주로 선박 주기관이 되는 메인 엔진 흡배기 계통에 삽입된 구성예이다.Hereinafter, an embodiment of an engine exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described with reference to Fig. 1 is a structural example inserted in a main engine intake / exhaust system which is mainly a ship main engine.
도 1 에 나타내는 엔진 배기 가스 정화 장치 (이하, 「정화 장치」라고 부른다) (1) 는, 선박 추진용의 주기관이 되는 메인 엔진 (예를 들어, 디젤 엔진) (10) 의 배기 가스 중에 함유되는 황산화물이나 질소산화물 등의 유해 물질 (대기 오염 물질) 을 저감 및 제거하는 장치이다.(Hereinafter referred to as " purifier ") 1 shown in Fig. 1 is an apparatus for purifying exhaust gas of a main engine (for example, a diesel engine) (Air pollutants) such as sulfur oxides and nitrogen oxides.
선박 내에는 선박 추진용의 메인 엔진 (10) 이 탑재되고, 이 메인 엔진 (10) 으로부터 배출되는 배기 가스는 굴뚝으로부터 대기로 배출된다.A
메인 엔진 (10) 은, 복수의 실린더 (11) 와, 급기 매니폴드 (12) 와, 배기 매니폴드 (13) 를 구비하여 구성된다. 각 실린더 (11) 의 내부에는, 도시되지 않은 연료 공급 계통으로부터 공급되는 연료가 분사된다. 이 연료는, 급기 매니폴드 (12) 로부터 공급되는 급기 중의 산소에 의해 실린더 (11) 내에서 연소되므로, 메인 엔진 (10) 에서는, 연료가 보유하는 열 에너지가 엔진 출력으로 변환됨과 함께, 연소에 의한 배기 가스가 생성된다.The
각 실린더 (11) 에서 생성된 배기 가스는 배기 매니폴드 (13) 에 모아져, 배기 계통 (L1) 을 통하여 굴뚝까지 유도된다. 이 배기 계통 (L1) 에는, 배기 터빈 과급기 (20) 의 터빈부 (21) 와, 배기 가스 이코노마이저 (30) 와, 배기 가스 세정 장치 (40) 가 형성되어 있다.The exhaust gas generated in each
배기 터빈 과급기 (20) 는, 배기 가스가 보유하는 에너지 (운동 에너지 및 열 에너지) 를 이용하여 터빈부 (21) 를 고속 회전시키고, 그 회전력으로 압축기부 (22) 를 구동하여 급기를 압축하는 장치이다. 또한, 도면 중의 부호 23 은, 터빈부 (21) 와 압축기부 (23) 사이를 연결하는 회전축이다.The
배기 가스 이코노마이저 (30) 는, 메인 엔진 (10) 으로부터 배출되는 배기 가스와, 급수관 (31) 에 의해 공급된 물을 열교환시켜 증기를 발생시키는 열교환기이다. 즉, 배기 가스 이코노마이저 (30) 는, 배기 가스가 보유하는 열 에너지를 유효하게 이용하기 위하여, 배기 가스의 열 에너지를 회수하여 증기를 얻는 장치이다.The
배기 가스 세정 장치 (40) 는, 배기 가스에 함유되는 유해 물질을 제거하는 장치이고, 물 등의 액체를 세정액으로 하여 배기 가스 중의 황산화물이나 입자 등을 세정액의 액적이나 액막 중에 포집하여 분리시키는 것이다. 이 경우, 배기 가스 세정 장치 (40) 에서 처리하는 배기 가스는, 배기 터빈 과급기 (20) 및 배기 가스 이코노마이저 (30) 를 통과한 것이기 때문에, 압력이 저하됨과 함께, 온도는 약간 저하된 것이 되고, 따라서, 배기 가스 세정 장치 (40) 의 신뢰성이나 내구성은 높아진다.The exhaust
급기 매니폴드 (12) 에는, 배기 터빈 과급기 (20) 의 압축기부 (22) 와, 공기 냉각기 (인터쿨러) (50) 를 구비한 급기 계통 (L2) 이 접속되어 있다. 따라서, 급기 계통 (L2) 으로부터 도입한 급기는, 급기 매니폴드 (12) 로부터 각 실린더 (11) 에 공급된다.The
공기 냉각기 (50) 는, 과급기의 압축에 의해 온도가 오른 급기를 냉각시키기 위한 열교환기이고, 메인 엔진 (10) 의 연비 효율 및 출력의 향상에 유효하다. 또한, 도면 중의 부호 51 은, 냉각 매체의 냉각수를 공급하는 급수관이다.The
배기 가스 세정 장치 (40) 의 하류에는, 배기 가스 순환 장치 (60) 를 구성하는 배기 가스 재순환 계통 (이하, 「EGR 계통」이라고 부른다) (L3) 이 배기 계통 (L1) 으로부터 분기하여 형성되어 있다.An exhaust gas recirculation system L3 (hereinafter referred to as "EGR system") constituting an exhaust
이 EGR 계통 (L3) 에는, 재순환용 배기 가스 (이하, 「EGR 가스」라고 부른다) 의 도입량을 조정하는 유량 제어 밸브 (70) 와, EGR 가스를 냉각시키는 재순환용 열교환기 (이하, 「EGR 열교환기」라고 부른다) (80) 가 형성되어 있다. 본 실시형태의 EGR 계통 (L3) 은, 배기 터빈 과급기 (20) 의 압축기부 (22) 에 접속되어 있고, 따라서, 압축기부 (22) 에 있어서는, 새로운 공기와 함께 EGR 가스를 압축하도록 구성되어 있다.The EGR system L3 is provided with a
유량 제어 밸브 (70) 는, 메인 엔진 (10) 의 출력 제어 등에 따라 개도를 제어하고, 배기 계통 (L1) 으로부터 EGR 계통 (L3) 으로 도입하는 EGR 가스량을 조정하는 것이다.The flow
이 경우, 유량 제어 밸브 (70) 로 조정하는 EGR 가스는, 배기 가스 세정 장치 (40) 를 통과한 것이기 때문에, 세정액에 의해 냉각되어 비교적 저온이 된다. 이 때문에, 유량 제어 밸브 (70) 에는 저온 사양인 것을 사용할 수 있게 되어, 신뢰성이나 내구성에 더하여 비용면에서도 유리해진다. 또, 유량 제어 밸브 (70) 로 조정하는 EGR 가스는, 배기 가스 세정 장치 (40) 에서 그을음 등의 입자도 제거되고 있기 때문에, 입자가 물릴 가능성도 낮아져, 따라서, 양호한 시일성이나 슬라이딩성을 유지할 수 있다.In this case, since the EGR gas to be regulated by the
EGR 열교환기 (80) 는, 급수관 (81) 으로부터 공급되는 냉각수와의 열교환에 의해, EGR 가스를 냉각시키는 열교환기이다. 이 EGR 열교환기 (80) 에서 냉각된 EGR 가스를 사용함으로써, 압축기부 (22) 에서 압축하는 새로운 공기 및 EGR 공기는 저온/고밀도가 되고, 따라서, 압축기부 (22) 의 압축 효율이 향상된다.The EGR
이와 같이, 본 실시형태에 관련된 정화 장치 (1) 는, 선박용 주기관으로부터 배출되는 배기 가스 중의 유해 물질을 저감 및 제거하는 장치이며, 메인 엔진 (10) 의 배기 계통 (L1) 에 배치 형성되어 배기 가스의 전체량을 세정 처리하는 배기 가스 세정 장치 (40) 와, 배기 가스 세정 장치 (40) 의 하류로부터 EGR 가스로서 도입한 배기 가스의 일부를 메인 엔진 (10) 에 다시 급기시키는 배기 가스 재순환 장치 (60) 를 구비하고 있다. 즉, 본 실시형태는, 상기 서술한 배기 가스 이코노마이저 (30) 보다 하류측의 배기 계통 (L1) 과, 배기 계통 (L1) 으로부터 분기하는 EGR 계통 (L3) 이, 인용 문헌에 개시된 종래 기술의 구성과 상이하다.As described above, the
이와 같은 정화 장치 (1) 는, 메인 엔진 (10) 의 배기 계통 (L1) 에 배치 형성된 배기 가스 세정 장치 (40) 가, 배기 가스의 전체량을 세정 처리하도록 구성되어 있기 때문에, 이 세정 처리에 의해 배기 가스 중의 황산화물이나 그을음 등의 입자가 제거된다. 이 때문에, 배기 가스 세정 장치 (40) 의 하류측에서는, 배기 가스 중에 함유되는 황산화물이 저감되어, 선박에 적용되는 배기 가스 규제의 기준치를 클리어한 상태에서 굴뚝으로부터 대기로 배출할 수 있다.Such a
즉, 메인 엔진 (10) 의 연료로서 연료측의 기준을 만족시킨 저황 연료를 사용하지 않아도, 황산화물에 관한 배기 가스 규제의 기준치를 초과하지 않는 깨끗한 배기 가스를 배출할 수 있다. 바꾸어 말하면, 황산화물의 규제에 대해서는, 연료측에서 황분을 저감시키는 대신에, 본 실시형태의 정화 장치 (1) 를 사용하여 선박측에서 대응할 수 있기 때문에, 황분이 많은 종래 연료를 사용하여 저비용에서의 항행이 가능해진다.That is, a clean exhaust gas that does not exceed the reference value of the exhaust gas regulation relating to sulfur oxides can be discharged without using the low sulfur fuel that meets the criterion on the fuel side as the fuel of the
또, 배기 가스 세정 장치 (40) 의 하류로부터 EGR 가스로서 도입한 배기 가스의 일부를 메인 엔진 (10) 에 다시 급기시키는 배기 가스 재순환 장치 (60) 를 구비하고 있기 때문에, 배기 가스 중의 질소산화물에 대해서도, 배기 가스 재순환 장치 (60) 가 급기 중의 산소 농도를 저하시킴으로써 종래와 같이 저감된다.In addition, since the exhaust
따라서, 굴뚝으로부터 대기로 배출되는 배기 가스는, 황산화물, 질소산화물 및 입자 등에 관한 선박의 배기 가스 규제를 만족시킬 수 있다.Therefore, the exhaust gas discharged from the chimney to the atmosphere can satisfy the regulations of the ship's exhaust gas regarding sulfur oxides, nitrogen oxides, particles, and the like.
그리고, 본 실시형태의 정화 장치 (1) 에 있어서는, 메인 엔진 (10) 이 배기 터빈 과급기 (20) 를 구비하고, 또한, 배기 가스 재순환 장치 (60) 가 EGR 가스의 도입량을 조정하는 유량 제어 밸브 (70) 및 EGR 가스를 냉각시키는 EGR 열교환기 (80) 를 구비하고 있다. 또한 냉각 후의 EGR 가스는, 배기 터빈 과급기 (20) 의 압축기부 (22) 에 공급되어 새로운 공기와 함께 압축되도록 구성되어 있다.In the
이 결과, 유량 제어 밸브 (70) 로 조정하는 EGR 가스는, 배기 가스 세정 장치 (40) 를 통과하여 온도 저하되고, 또한, 황산화물이나 입자가 제거된 것이 된다. 이 때문에, 저온 사양의 유량 제어 밸브 (70) 를 사용할 수 있게 되고, 게다가, 황산화물이나 입자에서 기인되는 문제도 잘 발생하지 않는 것이 된다.As a result, the EGR gas to be regulated by the
그런데, 상기 서술한 배기 가스 이코노마이저 (30) 는, 통상 굴뚝의 근처에 설치되는 점에서, 선박 내에 있어서의 레이아웃의 제약에 따라서는, 배기 가스 세정 장치 (40) 에서 메인 엔진 (10) 의 가까이에 설치되는 배기 터빈 과급기 (20) 까지의 거리가 길어진다. 이 결과, EGR 계통 (L3) 의 배관 길이가 길어져, EGR 가스의 압력 손실이 증가되는 것도 생각된다.The
이와 같은 경우, 도 2 에 나타내는 변형예의 정화 장치 (1A) 는, 배기 가스 재순환 장치 (60A) 에, 필요에 따라 EGR 가스를 승압시키는 송풍부 (90) 를 형성하고 있다. 또한, 도시한 송풍부 (90) 는, 전동기 (91) 로 구동되는 블로어이다.In such a case, the
이와 같은 송풍부 (90) 를 추가 설치함으로써, EGR 가스를 배기 터빈 과급기 (20) 의 압축기부 (22) 에 공급할 때의 압력 손실이 커지는 배치의 정화 장치 (1A) 에 있어서도, 송풍부 (90) 에 의한 적절한 승압이 가능해지고, 따라서, EGR 가스는 EGR 열교환기 (80) 를 통과하여 압축기부 (22) 까지 확실하게 공급된다.In addition, even in the
또한, 도 2 에 나타내는 변형예에 있어서, 상기 서술한 도 1 의 실시형태와 동일한 부분에는 같은 부호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다.In the modification shown in Fig. 2, the same parts as those in the embodiment of Fig. 1 described above are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
다음으로, 본 발명에 관련된 다른 실시형태를 도 3 에 기초하여 설명한다. 또한, 상기 서술한 실시형태 및 변형예와 동일한 부분에는 같은 부호를 붙여, 그 상세한 설명은 생략한다.Next, another embodiment according to the present invention will be described with reference to Fig. The same reference numerals are given to the same components as those in the above-described embodiment and modifications, and a detailed description thereof will be omitted.
이 실시형태에서는, 메인 엔진 (10) 이 배기 터빈 과급기 (20) 를 구비하고, 또한, 배기 가스 재순환 장치 (60B) 가 EGR 가스의 도입량을 조정하는 유량 제어 밸브 (70) 및 EGR 가스를 승압시키는 송풍부 (90) 를 구비하고 있다. 그리고, 송풍부 (90) 에서 승압된 EGR 가스는, EGR 계통 (L3´) 을 통과하여 급기 계통 (L2) 에 공급된다. 이 경우의 EGR 가스는, 급기 계통 (L2) 중, 배기 터빈 과급기 (20) 의 압축기부 (22) 와 급기를 냉각시키는 공기 냉각기 (50) 사이에 공급된다.In this embodiment, the
이와 같은 구성을 채용하면, 상기 서술한 실시형태와 동일하게 황산화물이 처리된다. 또한, 유량 제어 밸브 (70) 로 조정하는 EGR 가스는, 배기 가스 세정 장치 (40) 를 통과하여 온도 저하된 것이 되므로, 상기 서술한 실시형태와 동일하게 저온 사양의 유량 제어 밸브 (70) 를 사용할 수 있다.When such a configuration is employed, sulfur oxides are treated in the same manner as in the above-described embodiment. Further, since the EGR gas to be regulated by the
그리고, 본 실시형태에서는, EGR 가스가 배기 터빈 과급기 (20) 의 압축기부 (22) 와 급기를 냉각시키는 공기 냉각기 (50) 사이에 공급되므로, EGR 가스를 냉각시키는 EGR 열교환기 (80) 는 불필요해진다. 즉, 본 실시형태의 압축기부 (22) 는 새로운 공기만을 압축하고 있고, 압축 후의 새로운 공기는, 송풍부 (90) 에서 승압된 EGR 가스와 급기 계통 (L2) 으로 합류한 후, 공기 냉각기 (50) 에서 냉각되고 나서 급기 매니폴드 (12) 에 공급된다. 또한, 이와 같은 구성에서는, 승압 후의 새로운 공기에 EGR 가스를 합류시키기 위하여, 송풍부 (90) 에 의한 EGR 가스의 승압은 불가결하다.In the present embodiment, since the EGR gas is supplied between the
상기 서술한 각 실시형태 및 변형예의 정화 장치 (1, 1A, 1B) 에 의하면, 배기 가스의 전체량이 배기 가스 세정 장치 (40) 를 통과하고, 또한, 배기 가스 재순환 장치 (60, 60A, 60B) 를 병설했기 때문에, 메인 엔진 (10) 으로부터 배출되는 배기 가스 중의 황산화물 및 질소산화물을 제거/저감시킬 수 있다. 이 때문에, 신기준의 연료보다 황분이 많은 종래 연료를 사용해도, 선박에 적용되는 배기 가스 규제의 강화에 대응할 수 있고, 따라서, 염가의 종래 연료를 사용하여 운행 비용을 저감시킬 수 있음과 함께, 규제 해역 및 그 이외의 해역에 있어서, 연료나 장치의 전환이 불필요해진다.The total amount of the exhaust gas passes through the exhaust
또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않으며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 적절히 변경할 수 있다.Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within a range not departing from the gist of the present invention.
1, 1A, 1B : 엔진 배기 가스 정화 장치 (정화 장치)
10 : 메인 엔진 (선박 추진용의 주기관)
11 : 실린더
12 : 급기 매니폴드
13 : 배기 매니폴드
20 : 배기 터빈 과급기
21 : 터빈부
22 : 압축기부
30 : 배기 가스 이코노마이저
40 : 배기 가스 세정 장치
50 : 공기 냉각기
60, 60A, 60B : 배기 가스 재순환 장치
70 : 유량 제어 밸브
80 : 재순환용 열교환기 (EGR 열교환기)
90 : 송풍부
L1 : 배기 계통
L2 : 급기 계통
L3, L3´ : 배기 가스 재순환 계통 (EGR 계통) 1, 1A, 1B: Engine exhaust gas purifier (purifier)
10: Main engine (main engine for ship propulsion)
11: Cylinder
12: Supply manifold
13: Exhaust manifold
20: exhaust turbine supercharger
21: turbine section
22:
30: Exhaust gas economizer
40: Exhaust gas cleaning device
50: air cooler
60, 60A, 60B: Exhaust gas recirculation device
70: Flow control valve
80: recirculation heat exchanger (EGR heat exchanger)
90:
L1: Exhaust system
L2: Supply system
L3, L3 ': Exhaust gas recirculation system (EGR system)
Claims (3)
상기 선박용 주기관의 배기 계통에 배치 형성되어 상기 배기 가스의 전체량을 세정 처리하는 배기 가스 세정 장치와, 그 배기 가스 세정 장치의 하류로부터 재순환용 배기 가스로서 도입한 상기 배기 가스의 일부를 상기 선박용 주기관에 다시 급기시키는 배기 가스 재순환 장치를 구비하고,
상기 선박용 주기관이 배기 터빈 과급기를 구비하고,
상기 배기 가스 재순환 장치가 상기 재순환용 배기 가스의 도입량을 조정하는 유량 제어 밸브를 구비하고,
상기 재순환용 배기 가스가 상기 배기 터빈 과급기의 압축기부에 공급되어 새로운 공기와 함께 압축되는 엔진 배기 가스 정화 장치.An engine exhaust gas purifying apparatus for reducing and removing atmospheric pollutants in an exhaust gas discharged from a ship main engine,
An exhaust gas cleaning device arranged in the exhaust system of the main engine for ship to clean the entire amount of the exhaust gas and a part of the exhaust gas introduced as recirculation exhaust gas from the downstream of the exhaust gas cleaner, And an exhaust gas recirculation device for supplying the exhaust gas back to the main engine,
Wherein the marine main engine includes an exhaust turbine supercharger,
Wherein the exhaust gas recirculation device includes a flow rate control valve for regulating an amount of introduction of the recirculated exhaust gas,
And the recirculating exhaust gas is supplied to a compression section of the exhaust turbine turbocharger and is compressed together with fresh air.
상기 배기 가스 재순환 장치가 상기 재순환용 배기 가스를 냉각시키는 재순환용 열교환기를 구비하는 엔진 배기 가스 정화 장치.The method according to claim 1,
And the exhaust gas recirculation device includes a recirculation heat exchanger for cooling the recirculation exhaust gas.
상기 배기 가스 재순환 장치가, 상기 재순환 배기 가스를 승압시키는 송풍부를 구비하고 있는 엔진 배기 가스 정화 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the exhaust gas recirculation device includes an air blowing part for increasing the recirculated exhaust gas.
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